DE19532722C2

DE19532722C2 - Gearbox for a hydraulic piston machine

Info

Publication number: DE19532722C2
Application number: DE1995132722
Authority: DE
Inventors: Jens Joergen Nielsen; Rene Andersen
Original assignee: Danfoss AS
Current assignee: Danfoss AS
Priority date: 1995-09-05
Filing date: 1995-09-05
Publication date: 2001-08-30
Anticipated expiration: 2015-09-06
Also published as: WO1997009514A1; DE19532722A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Getriebe für eine hydrauli sche Kolbenmaschine mit mindestens einer Zahnradpaarung aus zwei Zahnrädern, die in einem mit Wasser gefüllten Gehäuse angeordnet sind, von denen das erste aus einem Metall gebildet ist und das zweite zumindest an seiner Oberfläche aus einem reibungsvermindernden Kunststoff besteht.The invention relates to a transmission for a hydrauli cal piston machine with at least one gear pair from two gears, all in one filled with water Housings are arranged, of which the first one Metal is formed and the second at least on his Surface made of a friction-reducing plastic consists.

Ein derartiges Getriebe ist aus WO 95/15897 bekannt.Such a transmission is known from WO 95/15897.

Getriebe werden üblicherweise verwendet, um die Aus gangsdrehzahl einer hydraulischen Maschine so umzuset zen, daß eine bestimmte Drehzahl oder ein bestimmter Drehzahlbereich erreicht wird. Hierbei sollte das Ge triebe eine möglichst große Lebensdauer aufweisen und möglichst wenig Verluste erzeugen. Aus diesem Grunde werden Getriebe in der Regel geschmiert, wofür vielfach Fett oder Öl verwendet wird. Gearboxes are commonly used to turn off gear speed of a hydraulic machine zen that a certain speed or a certain Speed range is reached. Here, the Ge gears have the longest possible service life and generate as few losses as possible. For this reason gearboxes are usually lubricated, which is often the case Fat or oil is used.

Im Zuge eines zunehmenden Umweltbewußtseins ist man bei hydraulischen Maschinen bestrebt, die zumeist giftigen Hydrauliköle durch andere Flüssigkeiten zu ersetzen. Be sondere Vorteile verspricht man sich hierbei von der Verwendung von Wasser als Hydraulikflüssigkeit.In the course of increasing environmental awareness, one is at hydraulic machines, which are mostly toxic Replace hydraulic oils with other liquids. Be one promises special advantages here from the Use of water as hydraulic fluid.

Die in der Vergangenheit verwendeten Hydrauliköle haben jedoch den Vorteil, daß sie nicht nur als Hydraulikme dium dienen, sondern gleichzeitig schmierende Eigen schaften aufweisen, die die Reibung zwischen bewegten Teilen der hydraulischen Maschine herabsetzen und sich mit dem Schmiermittel des Getriebes vertragen.The hydraulic oils used in the past have however, the advantage that they are not only used as hydraulics dium serve, but at the same time lubricating own Shafts that have the friction between moving Lower parts of the hydraulic machine and yourself tolerated with the gearbox lubricant.

Die Kombination eines fett- oder ölgeschmierten Getrie bes mit einer mit Wasser oder einer ähnlichen Flüssig keit betriebenen hydraulischen Maschine ist jedoch nicht unproblematisch. Eine vollständige Abdichtung läßt sich praktisch nicht erreichen. Bereits geringe Wasserzusätze zu dem Öl im Getriebe würden aber ausreichen, um die schmierenden Eigenschaften des Schmieröls so weit her abzusetzen, daß die Gefahr einer dauerhaften Beschädi gung entsteht.The combination of a grease or oil lubricated gear especially with one with water or a similar liquid speed-operated hydraulic machine is not unproblematic. A complete seal can be practically not reach. Even small water additions to the oil in the gearbox would be sufficient to lubricating properties of the lubricating oil so far to discontinue the risk of permanent damage supply arises.

Aus US 5 038 523 A ist ein motorbetriebenes Werkzeug be kannt, das für den Unterwassereinsatz mit Seewasser als Hydraulikflüssigkeit betrieben werden kann. Dort ist ein Winkelgetriebe vorgesehen, das zwei aus einem Kunst stoff, nämlich Delrin, gebildete Kegelräder aufweist. Mit einem derartigen Getriebe lassen sich aber aufgrund der begrenzten Festigkeit des Kunststoffs auch nur eng begrenzte Momente übertragen. Diese Übertragungseigen schaften reichen in vielen Fällen nicht aus.From US 5 038 523 A is a motor-driven tool knows that for underwater use with sea water as Hydraulic fluid can be operated. There is a Angular gear provided, the two from one art Fabric, namely Delrin, has bevel gears formed. With such a transmission, however, due to the limited strength of the plastic is only narrow transmit limited moments. This transference in many cases are not sufficient.

DE 41 37 931 A1 zeigt ein Differential der Planetengetrie bebauart mit Planetenrädern, die auf Lagerbolzen drehbar gelagert sind, wobei die Lagerbolzen eine schrau benlinienförmige Nut aufweisen, die zur Zufuhr von Schmieröl in den Bereich zwischen Planetenrad und La gerbolzen dienen soll. Hier ist ausdrücklich von Öl die Rede. Die Zahnräder scheinen alle aus Metall gebildet zu sein.DE 41 37 931 A1 shows a differential of the planetary gear type of construction with planet wheels that can be rotated on bearing bolts are stored, the bearing bolts screw have benlinie-shaped groove, which for the supply of Lubricating oil in the area between the planet gear and La should serve as a bolt. Here is explicitly of oil Speech. The gears all seem to be made of metal to be.

US 3 261 234 A beschreibt ein Planetenradgetriebe mit einem Planetenrad, das auf einem Lagerzapfen gelagert ist. Das Planetenrad weist stirnseitig im Bereich des Lagerzapfens eine Innendurchmessererweiterung auf, um dort ein Wälzlager unterzubringen.US 3 261 234 A describes a planetary gear a planet gear, which is mounted on a bearing journal is. The planet gear faces in the area of the Bearing an inner diameter extension to to accommodate a rolling bearing there.

DE 33 11 310 C1 zeigt ein Planetengetriebe, das zwi schen einer Strömungsmaschine und einer elektrischen Maschine in einem Gehäuse angeordnet ist. Auch hier ist das innere Zentralrad in den Planetenrädern gelagert, so daß für die das Zentralrad aufnehmende Welle ledig lich eine einzige weitere Lagerung erforderlich ist.DE 33 11 310 C1 shows a planetary gear, the zwi a fluid machine and an electric Machine is arranged in a housing. Here too the inner central wheel is mounted in the planet gears, so that single for the shaft receiving the central wheel A single additional storage is required.

DE-PS 286 869 zeigt eine Schmiervorrichtung für Zahnrä dergetriebe, die sich dadurch auszeichnet, daß die Zahnräder radial verlaufende Schlitze aufweisen, durch die Schmierflüssigkeit gegebenenfalls bis zum Zahngrund vordringen kann.DE-PS 286 869 shows a lubricating device for gear wheels der gearbox, which is characterized in that the Gears have radially extending slots through the lubricant, if necessary, to the tooth base can penetrate.

DE-PS 321 320 zeigt ein Zahnrad, das durch mehrere Zahnradscheiben gebildet ist, die durch Abstandshalter in Axialrichtung voneinander getrennt sind.DE-PS 321 320 shows a gear wheel, which by several Gear disks is formed by spacers are separated from each other in the axial direction.

US 1 520 625 A zeigt ein Zahnrad, das aus drei axial nebeneinander angeordneten Scheiben gebildet ist. Alle drei Scheiben werden durch Bolzen in der gleichen win kelmäßigen Ausrichtung zueinander gehalten. Wenn aller dings ein Zahn bricht, kann man nach dem Entfernen der Bolzen die mittlere Scheibe um einen vorbestimmten Win kel verdrehen, so daß wieder über den gesamten Umfang eine Zahnstruktur entsteht, auch wenn diese in Axial richtung an zwei Stellen defekt ist.US 1 520 625 A shows a gear wheel made up of three axially juxtaposed disks is formed. All three washers are bolted in the same win kept in alignment with each other. If all However, a tooth breaks, you can after removing the Bolt the middle disc by a predetermined win twist kel so that again over the entire circumference a tooth structure is created, even if it is axial direction is defective in two places.

DE-GM 18 10 903 zeigt ein Kunststoffzahnrad, d. h. ein Zahnrad mit Zähnen aus elastischem Material, das mit einem harten Werkstoff, beispielsweise aus Metall, in Eingriff steht.DE-GM 18 10 903 shows a plastic gear, d. H. on Gear with teeth made of elastic material with a hard material, for example made of metal, in Intervention stands.

Streib, Jürgen und Wolf, Peter: "Vorteilhafter Kon struktionswerkstoff" in "Der Konstrukteur" 1994, Heft 10, Seite 18 bis 22 stellt eine Werkstoffklasse der Po lyaryletherketone (PAEK) vor. Diese Werkstoffe zeichnen sich durch eine hohe Dauergebrauchstemperatur und eine große Verschleißfestigkeit aus. Derartige Kunststoffe haben auch geringe Reibkoeffizienten.Streib, Jürgen and Wolf, Peter: "Advantageous Kon structural material "in" The Constructor "1994, booklet 10, pages 18 to 22 represents a material class of the Po lyaryl ether ketones (PAEK). Draw these materials is characterized by a high continuous use temperature and a great wear resistance. Such plastics also have low friction coefficients.

DE 44 25 961 A1 zeigt ein Planetengetriebe und dessen Verwendung in einem akkumulatorgetriebenen Elektro schrauber. Das Planetengetriebe ist hierbei zweistufig ausgebildet. Zumindest in der ersten Stufe sind die Planetenräder aus Kunststoff gebildet und nehmen ein Sternrad oder Zentralrad zwischen sich auf, das durch das Motorritzel gebildet ist. Die Planetenräder haben einen größeren Durchmesser als das Motorritzel.DE 44 25 961 A1 shows a planetary gear and its Use in a battery-powered electric screwdriver. The planetary gear has two stages educated. At least in the first stage they are Planet gears made of plastic and take one Star wheel or central wheel between themselves on that by the motor pinion is formed. The planet gears have a larger diameter than the motor pinion.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Getriebe so auszubilden, daß es auch höhere Kräfte von einer hy draulischen Maschine übertragen kann, die mit einer Flüssigkeit betrieben wird, die keine oder nur geringe schmierende Eigenschaften aufweist, insbesondere von einer Maschine, die mit Wasser als Hydraulikflüssigkeit betrieben wird. The invention has for its object a transmission to train so that there are also higher forces from a hy draulic machine that can be transmitted with a Liquid is operated, the little or no has lubricating properties, in particular of a machine that uses water as the hydraulic fluid is operated.

Diese Aufgabe wird bei einem Getriebe der eingangs ge nannten Art dadurch gelöst, daß das zweite Zahnrad stirnseitig im Bereich des Lagerzapfens eine Innen durchmessererweiterung aufweist.This task is ge in a gearbox named type solved in that the second gear an inner face in the area of the bearing journal has diameter extension.

Durch die Kombination des Metalls mit dem Kunststoff erhält man einerseits ein reibungsarmes Zusammenwirken dieser beiden Teile, so daß eine Schmierung bzw. eine Kühlung nicht mehr in dem zuvor notwendigen Ausmaß er forderlich ist. Die Schmierung bzw. die Kühlung wird vielmehr von dem Kunststoff im Zusammenwirken mit der Flüssigkeit übernommen. Darüber hinaus hat die Kombina tion des Metalls mit dem Kunststoff aber auch den Vor teil, daß eine verbesserte Festigkeit der Zahnradpaa rung erreicht wird. Das eine der beiden Zahnräder, näm lich das aus Metall, hat die gleiche Festigkeit wie zu vor, d. h. bei einem herkömmlichen Getriebe aus Zahn rädern, die alle aus Metall bestehen. Das zweite Zahn rad mit dem Kunststoff hat zwar eine etwas geringere Festigkeit. Im Zusammenwirken mit dem Metall-Zahnrad erfüllt es jedoch seine Aufgabe in ausreichendem Maße. Wasser hat zwar keine oder nur geringe schmierende Ei genschaften. Es dient aber zur Abfuhr der entstehenden Wärme von den mit Reibung beanspruchten Stellen. Bei einer entsprechenden Dimensionierung reicht diese Was serkühlung aus, um ein zufriedenstellendes Arbeiten bei einer adäquaten Lebensdauer sicherzustellen. Das Wasser kann auch durch das Getriebe fließen. Die Zahnräder können in direktem Kontakt mit dem Wasser stehen. Die stirnseitige Innendurchmessererweiterung im Bereich des Lagerzapfens des zweiten Zahnrads erleichtert den Druckausgleich über das Zahnrad. Gelegentlich lassen sich Druckunterschiede nicht vermeiden. Die Gefahr, daß diese Druckunterschiede zu einer ungleichmäßigen Bela stung und damit zu einer Erhöhung der Reibung des zweiten Zahnrades auf seinem Lagerzapfen führen könnte, wird damit geringer.By combining the metal with the plastic on the one hand you get a smooth interaction of these two parts, so that a lubrication or a Cooling no longer to the extent necessary is required. The lubrication or cooling is rather of the plastic in cooperation with the Liquid taken over. In addition, the Kombina tion of the metal with the plastic but also the pre part that improved strength of the gear pair tion is achieved. One of the two gears, näm Lich made of metal, has the same strength as to before, d. H. with a conventional gear made of tooth wheels that are all made of metal. The second tooth wheel with the plastic has a slightly smaller one Strength. In cooperation with the metal gear however, it does its job sufficiently. Water has little or no lubricating egg properties. However, it serves to discharge the arising Heat from the places subject to friction. At a corresponding dimensioning is enough cooling in order to work satisfactorily ensure an adequate lifespan. The water can also flow through the gearbox. The gears can be in direct contact with the water. The Frontal inner diameter expansion in the area of the Bearing pin of the second gear facilitates the Pressure equalization via the gear. Occasionally leave do not avoid pressure differences. The danger that these pressure differences to an uneven bela stung and thus to increase the friction of the second Gear on its journal, will decrease.

Dies ist insbesondere auch dann der Fall, wenn das zweite Zahnrad in vorteilhafter Weise vollständig aus dem Kunststoff besteht. Dies erleichtert die Fertigung. Das Risiko, daß sich eine Kunststoffschicht von einem Kern, beispielsweise einem Metallkern, ablöst, besteht nicht mehr.This is especially the case if that second gear in an advantageous manner completely the plastic. This simplifies production. The risk that a plastic layer from one Core, for example a metal core, exists no more.

Auch ist bevorzugt, daß der Kunststoff faserverstärkt ist, insbesondere mit Glas- und/oder Kohlefasern und/oder organischen Fasern. Die Verstärkung mit Glas- oder Kohlefasern erhöht die Festigkeit des Kunststoffs ganz erheblich, so daß man Teile erhält, die im ge wünschten Maße belastbar sind.It is also preferred that the plastic is fiber-reinforced is, in particular with glass and / or carbon fibers and / or organic fibers. Reinforcement with glass or carbon fibers increases the strength of the plastic quite considerably, so that you get parts that are in ge desired dimensions are resilient.

Vorteilhafterweise weist der Kunststoff eine Zugfestig keit von mehr als 200 N/mm² auf. Es existiert mittlerweile eine Reihe von Kunststoffen mit reibungsvermin dernden Eigenschaften, die diese Zugfestigkeit aufwei sen. Eine derartige Zugfestigkeit hat sich für sehr viele Anwendungszwecke als ausreichend erwiesen.The plastic advantageously has a tensile strength of more than 200 N / mm ² . There are now a number of plastics with friction-reducing properties that have this tensile strength. Such tensile strength has proven to be sufficient for a large number of applications.

Mit Vorteil ist der Kunststoff gewählt aus der Gruppe der hochfesten thermoplastischen Kunststoffe auf der Basis von Polyaryletherketonen, insbesondere Polyethe retherketonen, Polyamiden, Polyacetalen, Polyarylether, Polyethylenterephtalaten, Polyphenylensulfiden, Poly sulfonen, Polyethersulfonen, Polyetherimiden, Polyami dimid, Polyacrylaten, Phenol-Harzen, wie Novolack-Har zen, oder ähnliches in Betracht, wobei als Füllstoffe Glas, Graphit, Polytetrafluorethylen oder Kohlenstoff, insbesondere in Faserform, verwendet werden können. Bei Verwendung derartiger Materialien läßt sich auch Wasser als Hydraulikflüssigkeit verwenden. Insbesondere Poly etheretherketon (PEEK) hat sich bewährt, weil dieser Kunststoff nur ein sehr geringes Aufnahmevermögen für Wasser aufweist.The plastic is advantageously chosen from the group of high-strength thermoplastics on the Basis of polyaryl ether ketones, especially polyethes retherketones, polyamides, polyacetals, polyaryl ethers, Polyethylene terephthalates, polyphenylene sulfides, poly sulfones, polyether sulfones, polyetherimides, polyamines dimide, polyacrylates, phenolic resins, such as novolack resin zen, or the like, being used as fillers Glass, graphite, polytetrafluoroethylene or carbon, especially in fiber form, can be used. At Water of this type can also be used use as hydraulic fluid. In particular poly etheretherketon (PEEK) has proven itself because of this Plastic only has a very low absorption capacity for Has water.

Vorzugsweise weist das erste Zahnrad einen kleineren Durchmesser als das zweite Zahnrad auf. Mit anderen Worten ist von den beiden Zahnrädern einer Zahnradpaa rung, die unterschiedliche Durchmesser aufweisen, das kleinere aus dem Metall gebildet. Das kleinere Zahnrad muß in der Regel die größeren Kräfte oder Momente auf nehmen. Da das Metallzahnrad in der Regel doch eine höhere Festigkeit als das Kunststoffzahnrad aufweisen wird, macht man sich bei dieser Kombination sinnvoll erweise diese Eigenschaft zunutze.The first gear wheel preferably has a smaller one Diameter than the second gear. With others Words is from the two gears of a gear pair tion that have different diameters smaller ones formed from the metal. The smaller gear usually needs the greater forces or moments to take. Since the metal gear is usually one have higher strength than the plastic gear you make sense with this combination use this property.

Auch ist bevorzugt, daß das erste Zahnrad von minde stens drei in Umfangsrichtung verteilten zweiten Zahn rädern gehalten ist. Das erste Zahnrad hat also eine Drehlagerung, die ohne eine Lagerachse oder einen La gerzapfen auskommt. Es entstehen hierdurch keine Reibungen zwischen dem ersten Zahnrad und seinem Lagerzap fen. Zwar entstehen auch Reibungskräfte zwischen den einzelnen Zahnrädern, insbesondere an den Zahnflanken. Diese können jedoch hingenommen werden, weil zum einen bei diesen Zahnrädern immer eine Werkstoffpaarung Me tall/Kunststoff zusammenwirkt. Darüber hinaus wird je der Zahn immer nur kurzzeitig mit Reibung beaufschlagt. Wenn dieser Zahn seine Berührungsstelle mit dem anderen Zahn durchlaufen hat, ist er wieder frei und kann sich abkühlen. Die "zapfenfreie" Lagerung des ersten Zahn rads trägt also zur Verminderung von Reibungsverlusten bei.It is also preferred that the first gear from minde at least three second tooth distributed in the circumferential direction wheels is held. So the first gear has one Pivot bearing without a bearing axis or a La comes out. There is no friction between the first gear and its bearing journal fen. There are also frictional forces between the individual gears, especially on the tooth flanks. However, these can be accepted because, on the one hand with these gears always a pair of materials Me tall / plastic interacts. In addition, each the tooth is only briefly subjected to friction. When this tooth is in contact with the other Tooth has gone through, it is free again and can move cooling down. The "cone-free" storage of the first tooth So rads helps to reduce friction losses at.

Vorzugsweise ist das zweite Zahnrad auf einem Lagerzap fen drehbar gelagert, wobei zwischen Zahnrad und Lager zapfen eine Rille ausgebildet ist. Auch wenn der Lager zapfen aus Metall besteht, ergibt sich hier wieder eine Werkstoffpaarung Metall/Kunststoff. Diese arbeitet rei bungsarm zusammen. Allerdings lassen sich Reibungsver luste hier nicht vollständig vermeiden. Die Rille zwi schen dem Zahnrad und dem Lagerzapfen dient daher dazu, das Vordringen von Flüssigkeit in den Bereich zwischen Zahnrad und Lagerzapfen zu erlauben. Diese Flüssigkeit kann dann die durch Reibung entstehende Wärme leicht abführen. Die Reibung hat dann keine schädlichen Aus wirkungen auf die Lebensdauer des Getriebes. Die Rille, die man auch als Nut bezeichnen kann, kann sowohl auf der Umfangsfläche des Lagerzapfens als auch in der In nenfläche des Zahnrads vorgesehen sein, die den Lager zapfen umgibt. Selbstverständlich ist es auch möglich, eine derartige Rille in beiden Flächen vorzusehen.The second gearwheel is preferably on a bearing journal fen rotatably, being between gear and bearing pin a groove is formed. Even if the camp spigot made of metal, there is again one Material pairing metal / plastic. This works rei with little exercise. However, Reibungsver not completely avoid here. The groove between The gear and the bearing journal therefore serve to the penetration of fluid into the area between Allow gear and journal. This liquid then the heat generated by friction can easily dissipate. The friction then has no harmful effects effects on the life of the gearbox. The groove which can also be called a groove, can be used on both the peripheral surface of the journal as well as in the nenfläche the gear can be provided, the bearing surrounding cones. Of course it is also possible to provide such a groove in both surfaces.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Rille schrau benlinienförmig verläuft. Es entsteht dann beim Drehen des Zahnrades auf dem Zapfen eine Art Pumpeneffekt, durch den Flüssigkeit in den Bereich zwischen dem Zahn rad und dem Lagerzapfen eingefördert wird. It is particularly preferred that the groove screw runs ben-shaped. It then arises when turning of the gear on the pin a kind of pump effect, through the liquid into the area between the tooth wheel and the journal is fed.

Mit besonderem Vorteil weist das zweite Zahnrad minde stens eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut auf. Die Nut unterbricht zwar die Zähne auf einem Teil ihrer axialen Länge. Sie hat aber den Vorteil, daß Flüssig keit leichter in die Zahnzwischenräume gelangen kann, und zwar auch in den Bereichen, in denen das zweite Zahnrad gerade mit dem ersten Zahnrad kämmt. Entstehen de Wärme kann daher sofort und unmittelbar abgeführt werden.The second gear wheel has a particular advantage at least one groove running in the circumferential direction. The The groove interrupts the teeth on part of her axial length. But it has the advantage that liquid can get into the interdental spaces more easily, even in the areas where the second Gear meshes with the first gear. Arise de heat can therefore be dissipated immediately and immediately become.

Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Nut eine Tiefe aufweist, die der Tiefe der Zähne entspricht. Auch in den Bereichen, in denen die beiden Zahnräder miteinan der in Eingriff stehen, ist dann ein permanenter Flüs sigkeitsaustausch möglich, der nicht durch den Eingriff behindert wird.It is particularly preferred that the groove has a depth which corresponds to the depth of the teeth. Also in the areas where the two gears come together who is engaged is then a permanent flow exchange of fluid is possible, not by the intervention is hindered.

Vorteilhafterweise ist hierbei das zweite Zahnrad aus zwei Zahnradteilen gebildet, die durch eine Distanz scheibe voneinander getrennt sind. Die beiden Zahnrad teile und die Distanzscheibe liegen dann axial aufein ander. Eine derartige Vorgehensweise erleichtert die Herstellung. Advantageously, the second gear is off two gear parts formed by a distance are separated from each other. The two gear parts and the spacer are then axially aligned at the. Such an approach makes it easier Manufacturing.

Vorzugsweise ist das Getriebe mit einem Leckflüssig keitsanschluß der hydraulischen Maschine verbunden. Bei den meisten Maschinen läßt sich der Austritt einer ge wissen Leckflüssigkeitsmenge praktisch nicht verhin dern. Diese Leckflüssigkeit wird nun vorteilhafterweise gleich dazu verwendet, das Getriebe zu versorgen und damit zu kühlen. In der hydraulischen Maschine dient das Wasser als Hydraulikflüssigkeit.The gear is preferably leaked connected to the hydraulic machine. At Most machines can exit a ge know practically no leakage amount other. This leakage fluid is now advantageously used to supply the gearbox and to cool with it. Serves in the hydraulic machine water as hydraulic fluid.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist das erste Zahnrad auf einer Stirnseite mit einer Schicht aus reibungsverminderndem Kunststoff versehen. Diese Schicht ändert nichts an der Festigkeit des ersten Zahnrades. Sie erlaubt aber eine axiale, reibungsarme Abstützung des ersten Zahnrades.In a particularly advantageous embodiment, this is first gear on one face with a layer made of friction-reducing plastic. This Layer does not change the strength of the first Gear. But it allows an axial, low-friction Support of the first gear.

Mit Vorteil ist das Getriebe als Planetengetriebe aus gebildet, wobei das erste Zahnrad das Sonnenrad bildet und mindestens drei zweite Zahnräder in einem Planeten radträger angeordnet sind. Mit einem derartigen Plane tengetriebe lassen sich günstige Übersetzungsverhält nisse bei kleiner Baugröße erzielen. Die zweiten Zahn räder im Planetenradträger sind dann praktisch die ein zigen Zahnräder, die gelagert werden müssen, um sich drehen zu können.The gear is advantageously made as a planetary gear formed, the first gear forming the sun gear and at least three second gears in a planet wheel carriers are arranged. With such a tarp transmission can be favorable gear ratio achieve nisse with small size. The second tooth wheels in the planet carrier are then practically the one umpteen gears that need to be stored in order to be able to turn.

Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn das erste Zahnrad drehfest mit der Welle der hydraulischen Ma schine und der Planetenradträger drehfest mit einer Ausgangswelle des Getriebes verbunden ist. In diesem Fall wird das erste Zahnrad von den zweiten Zahnrädern im Planetenradträger gehalten. Die einzige Reibungsbe anspruchung erfolgt dann zwischen dem ersten und den zweiten Zahnrädern durch die Metall/Kunststoff-Paarung. Die zweiten Zahnräder können sich auf dem Planetenrad träger frei drehen, weil sie dort ebenfalls mit einer Kunststoff/Metall-Kombination gelagert sind. Die zwei ten Zahnräder im Planetenradträger wirken wiederum mit einem Zahnkranz mit Innenverzahnung zusammen. Dieser Zahnkranz kann dann ebenfalls aus Metall gebildet sein. Beispielsweise kann das erste Zahnrad aus Stahl, ins besondere rostfreiem Stahl, bestehen. Der Zahnkranz kann aus dem gleichen oder aus einem anderen Metall, beispielsweise auch aus Aluminium, gebildet sein.This is especially the case if the first Gear rotatably with the shaft of the hydraulic ma machine and the planetary gear carrier rotatably with one Output shaft of the transmission is connected. In this Case the first gear from the second gears held in the planet carrier. The only friction stress then occurs between the first and the second gears through the metal / plastic pairing. The second gears can be on the planet gear Rotate the carrier freely because you can also use a Plastic / metal combination are stored. The two th gears in the planet gear carrier in turn contribute a ring gear with internal teeth. This The ring gear can then also be formed from metal. For example, the first gear made of steel, ins special stainless steel. The ring gear can be made of the same or a different metal, for example, be made of aluminum.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzug ten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeich nung beschrieben. Hierin zeigen:The invention is preferred below on the basis of one th embodiment in connection with the drawing described. Show here:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein geöffnetes Getriebe und Fig. 1 is a plan view of an open gear and

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein mit einem Radial kolbenmotor zusammengebautes Getriebe. Fig. 2 shows a longitudinal section through an assembled with a radial piston engine gear.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf ein offenes Getriebe 1, das in Fig. 2 mit einem Motor 2 zusammengeflanscht dargestellt ist. Der Motor ist hier als Radialkolbenmo tor ausgebildet, der an sich bekannt ist. Auf seine Erläuterung wird daher verzichtet. Die Ansicht nach Fig. 1 ergibt sich, wenn man den Motor 2 vom Getriebe 1 entfernt und dann von rechts (in Fig. 2) auf das Ge triebe blickt. Selbstverständlich kann man aber auch einen Axialkolbenmotor verwenden. Fig. 1 shows a plan view of an open transmission 1 , which is shown flanged together with a motor 2 in Fig. 2. The motor is designed here as a radial piston engine, which is known per se. His explanation is therefore omitted. The view of Fig. 1 results when you remove the motor 2 from the transmission 1 and then from the right (in Fig. 2) looks at the Ge gear. Of course, you can also use an axial piston motor.

Das Getriebe 1 weist ein Gehäuse 3 auf, in dem ein Zahnkranz 4 mit Innenverzahnung 5 drehfest angeordnet ist.The transmission 1 has a housing 3 in which a ring gear 4 with internal teeth 5 is arranged in a rotationally fixed manner.

In der Mitte des Gehäuses 3 ist ein Zahnrad 6 angeord net, das im folgenden als erstes Zahnrad bezeichnet werden soll und in dem Getriebe 1 die Funktion eines Sonnenrades hat. Das erste Zahnrad 6 weist eine Außen verzahnung 7 und eine Innenverzahnung 8 auf, wobei letztere mit einer entsprechenden Außenverzahnung einer Abtriebswelle 9 des Motors 2 in Eingriff steht. Das erste Zahnrad 6 ist also mit der Abtriebswelle 9 dreh fest verbunden. Gewisse axiale Verschiebungen werden hingegen zugelassen.In the middle of the housing 3 , a gear 6 is angeord net, which will be referred to as the first gear in the following and in the transmission 1 has the function of a sun gear. The first gear 6 has an external toothing 7 and an internal toothing 8 , the latter being in engagement with a corresponding external toothing of an output shaft 9 of the motor 2 . The first gear 6 is thus rotatably connected to the output shaft 9 . However, certain axial displacements are permitted.

Zwischen dem ersten Zahnrad 6 und dem Zahnkranz 4 sind drei Zahnräder 10 angeordnet, die im folgenden als zweite Zahnräder 10 bezeichnet werden sollen. Die zwei ten Zahnräder 10 sind auf einem gemeinsamen Träger 11 angeordnet und haben die Funktion von Planetenrädern. Die Zähnezahl bzw. der Durchmesser der ersten und zwei ten Zahnräder 6, 10 sowie des Zahnkranzes 4 bestimmen die Übersetzung des Getriebes.Between the first gear 6 and the ring gear 4 , three gears 10 are arranged, which will be referred to as second gears 10 below. The two th gears 10 are arranged on a common carrier 11 and have the function of planet gears. The number of teeth or the diameter of the first and two th gears 6 , 10 and the ring gear 4 determine the translation of the transmission.

Der Träger 11 weist zur Lagerung der zweiten Zahnräder 10 für jedes zweite Zahnrad 10 einen Lagerzapfen 12 auf, auf dem sich das zweite Zahnrad 10 drehen kann.For the mounting of the second gear wheels 10, the carrier 11 has a bearing journal 12 for each second gear wheel 10 , on which the second gear wheel 10 can rotate.

Das zweite Zahnrad 10 ist auf seinem Lagerzapfen 12 mit Hilfe eines Sprengrings 13 gesichert. Mit seiner ande ren Seite liegt das Zahnrad 10, gegebenenfalls unter Zwischenlage einer Lagerscheibe 14, am Träger 11 an.The second gear 10 is secured on its journal 12 by means of a snap ring 13 . With its other side, the gear 10 , optionally with the interposition of a bearing plate 14 , on the carrier 11 .

Auf dem Lagerzapfen 12, genauer gesagt, in einer Um fangsfläche, ist eine schraubenlinienförmig umlaufende Rille oder Nut 15 vorgesehen, die so angeordnet ist, daß sie sowohl in Umfangsrichtung als auch in Axialrichtung den gesamten Bereich zwischen dem zweiten Zahnrad 10 und seine Lagerzapfen 12 abdeckt. Jedes zweite Zahnrad 10 ist an seiner Stirnseite, aber noch um Bereich des Lagerzapfens 12, mit einer umlaufenden Ausnehmung 19 versehen, die den Innendurchmesser hier vergrößert. Diese Ausnehmung 19 erleichtert zum einen den Eintritt von Flüssigkeit in die umlaufende sprial förmige Rille 15. Die Ausnehmung 19 verbessert anderer seits auch die Möglichkeiten eines Druckausgleichs über das zweite Zahnrad 12, so daß die Gefahr eines Verkan tens geringer wird.On the bearing pin 12 , more precisely, in a peripheral area, a helical circumferential groove or groove 15 is provided, which is arranged so that it covers the entire area between the second gear 10 and its bearing pin 12 both in the circumferential direction and in the axial direction . Every second gear wheel 10 is provided on its end face, but still around the area of the bearing journal 12 , with a circumferential recess 19 which increases the inside diameter here. On the one hand, this recess 19 facilitates the entry of liquid into the circumferential, spiral-shaped groove 15 . The recess 19 on the other hand also improves the possibilities of pressure compensation via the second gear 12 , so that the risk of canting is less.

Das Innere des Gehäuses 3 ist mit Flüssigkeit gefüllt, insbesondere mit Wasser, so daß bei einer Drehung des zweiten Zahnrades 10 auf dem Lagerzapfen 12 die Flüs sigkeit durch die Rille 15 gefördert wird und im Be reich zwischen Lagerzapfen 12 und zweitem Zahnrad 10 entstehende Wärme abführen kann.The inside of the housing 3 is filled with liquid, in particular with water, so that when the second gear 10 rotates on the journal 12, the liquid is conveyed through the groove 15 and in the region between the journal 12 and the second gear 10 , heat is removed can.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, besteht das zweite Zahnrad 10 aus zwei Zahnradteilen 10a, 10b, die durch eine Distanzscheibe 10b voneinander getrennt sind. Hierdurch entsteht in der Verzahnung des zweiten Zahnrades 10 eine Nut 16 in Umfangsrichtung, die minde stens so tief wie die Zähne des zweiten Zahnrads 10 sind. Auch wenn das zweite Zahnrad 10 mit dem ersten Zahnrad 6 oder mit dem Zahnkranz 4 in Eingriff steht, ist es möglich, daß Flüssigkeit bis zu dem Abschnitt vordringt, der gerade in Eingriff mit dem jeweils ande ren Zahnrad steht.As can be seen in particular from Fig. 2, the second gear 10 consists of two gear parts 10 a, 10 b, which are separated by a spacer 10 b. This creates a groove 16 in the toothing of the second gear 10 in the circumferential direction, which are at least as deep as the teeth of the second gear 10 . Even if the second gear 10 is in engagement with the first gear 6 or with the ring gear 4 , it is possible for liquid to penetrate to the section which is currently in engagement with the respective other gear.

Das erste Zahnrad 6 besteht aus rostfreiem Stahl. Die zweiten Zahnräder 10 bestehen aus einem Kunststoff, insbesondere aus Polyetheretherketon (PEEK). Beispiels weise kann man hierfür PEEK vom Typ 450CA30 verwenden, weil dieser Werkstoff eine relativ hohe Druck- und Zug festigkeit aufweist. Die Zugfestigkeit liegt bei über 210 N/mm². Damit kann ein zweites Zahnrad 10 aus diesem Werkstoff eine Belastung aufnehmen, die etwa 90% der eines Stahlzahnrades entspricht. Eine derartige Bela stungsfähigkeit reicht aber aus. Wie insbesondere aus Fig. 11 ersichtlich ist, hat das erste Zahnrad 6 einen kleineren Durchmesser als die zweiten Zahnräder 10. Hier entstehen also die größten Kräfte, die aber pro blemlos aufgenommen werden können, weil das erste Zahn rad 6 aus nichtrostendem Stahl besteht. Die Belastung auf die zweiten Zahnräder 10 verteilt sich auf drei Zahnräder mit größerem Durchmesser, so daß diese Bela stung dort entsprechend geringer ist.The first gear 6 is made of stainless steel. The second gear wheels 10 consist of a plastic, in particular of polyether ether ketone (PEEK). For example, you can use PEEK type 450 CA30 because this material has a relatively high compressive and tensile strength. The tensile strength is over 210 N / mm ² . A second gearwheel 10 made of this material can thus absorb a load which corresponds to approximately 90% of that of a steel gearwheel. Such loading capacity is sufficient. As can be seen in particular from FIG. 11, the first gear wheel 6 has a smaller diameter than the second gear wheels 10 . So here arise the greatest forces, but can be easily taken per because the first gear wheel 6 is made of stainless steel. The load on the second gears 10 is distributed over three gears with a larger diameter, so that this loading there is correspondingly lower.

Das erste Zahnrad 6 wird im Getriebe 1 ausschließlich durch die drei zweiten Zahnräder 10 gehalten. Diese Zahnräder 10 zentrieren das erste Zahnrad 6. Das erste Zahnrad 6 ist also zapfenfrei gelagert. Zwar entsteht auch zwischen dem ersten Zahnrad 6 und den zweiten Zahnrädern 10 eine gewisse Reibung. Diese entsteht aber bei einem Zahnradgetriebe ohnehin. Diese Reibung ist auch relativ unkritisch, weil sie bei einzelnen Zähnen nur kurzfristig entsteht. Danach kommt der betreffende Zahn wieder frei und kann sich bis zum nächsten Ein griff in der umgebenden Flüssigkeit wieder Abkühlen.The first gear 6 is held in the transmission 1 exclusively by the three second gears 10 . These gear wheels 10 center the first gear wheel 6 . The first gear 6 is therefore mounted without a pin. A certain amount of friction also occurs between the first gear 6 and the second gear 10 . However, this arises in any case with a gear transmission. This friction is also relatively uncritical because it only occurs for a short time with individual teeth. Then the tooth in question is released again and can cool down again until the next intervention in the surrounding liquid.

Das erste Zahnrad 6 ist lediglich im Bereich seiner dem Motor 2 abgewandten Stirnseite mit einer dünnen Schicht 17 aus einem reibungsvermindernden Kunststoff, insbe sondere PEEK, versehen. Eine Reibung zwischen dem zweiten Zahnrad 6 und dem Träger 11 kann damit klein gehalten werden.The first gear 6 is provided only in the region of its end facing away from the motor 2 with a thin layer 17 made of a friction-reducing plastic, in particular PEEK. Friction between the second gear 6 and the carrier 11 can thus be kept small.

Der Flüssigkeitsvorrat im Innern des Gehäuses 3 wird laufend durch Leckflüssigkeit aus dem Motor 2 ergänzt. Die Leckflüssigkeit fließt hierbei entlang der Ab triebswelle 9 zwischen der Abtriebswelle 9 und einer Dichtung 18. Diese Verbindung ist ohnehin nur sehr schwer dicht zu bekommen. Die Leckflüssigkeit wird also gleich zum Kühlen des angeschlossenen Getriebes 1 ver wendet.The liquid supply in the interior of the housing 3 is continuously supplemented by leakage liquid from the engine 2 . The case drain flows here along the drive shaft 9 between the output shaft 9 and a seal 18th This connection is very difficult to get tight anyway. The leakage liquid is therefore used for cooling the connected transmission 1 ver.

Der Träger 11 ist drehfest mit einer Abtriebswelle 20 des Getriebes 1 verbunden. Wenn nun die Abtriebswelle 9 des Motors 2 gedreht wird, wird auch das erste Zahnrad 6 in Drehungen versetzt. Dieses kämmt mit den zweiten Zahnrädern 10, die sich dementsprechend ihrerseits in der Innenverzahnung 5 des Zahnkranzes 4 abrollen. Da der Zahnkranz 4 im Gehäuse 3 stationär ist, führt die ses Abrollen zwangsweise zu einer Drehbewegung des Trä gers 11, die sich auf die Abtriebswelle 20 fortsetzt.The carrier 11 is non-rotatably connected to an output shaft 20 of the transmission 1 . If the output shaft 9 of the motor 2 is now rotated, the first gear 6 is also rotated. This meshes with the second gears 10 , which in turn roll accordingly in the internal toothing 5 of the ring gear 4 . Since the ring gear 4 is stationary in the housing 3 , this rolling unavoidably leads to a rotational movement of the carrier 11 , which continues on the output shaft 20 .

Bei dieser Funktionsweise ist erkennbar, daß, wenn man einmal von der Lagerung der Abtriebswelle 20 absieht, alle bewegten Teile immer mit einer Metall/Kunststoff- Paarung aneinander anliegen. Hierdurch wird die Reibung klein gehalten. Es ist aber auch ersichtlich, daß in jeder dieser Materialpaarung Maßnahmen vorgesehen sind, um Wärme, die bei der unvermeidlichen Reibung entsteht, sofort mit Hilfe von Flüssigkeit abzuführen. Auf diese Weise läßt sich ein zufriedenstellendes Betriebsverhal ten über eine relativ lange Lebensdauer sicherstellen.With this mode of operation it can be seen that, if one disregards the mounting of the output shaft 20 , all moving parts always lie against one another with a metal / plastic pairing. This keeps the friction low. However, it can also be seen that measures are provided in each of these material pairs in order to dissipate heat which arises from the inevitable friction immediately with the aid of liquid. In this way, satisfactory operating behavior can be ensured over a relatively long service life.

Claims

1. Gearbox for a hydraulic piston machine with at least one gear pair of two Zahnrä, which are arranged in a housing filled with water, of which the first ( 6 ) is formed from a metal and the second ( 10 ) at least on its surface from one The plastic is made to reduce friction, characterized in that the second gear wheel ( 10 ) has an inside diameter widening ( 19 ) on the end face in the region of the bearing journal.

2. Transmission according to claim 1, characterized in that the second gear ( 10 ) consists entirely of the plastic.

3. Transmission according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the plastic is fiber-reinforced is, in particular with glass and / or carbon fibers and / or organic fibers.

4. Transmission according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plastic has a tensile strength of more than 200 N / mm ² .

5. Transmission according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the plastic is chosen from the group of high-strength thermoplastic art substances based on polyaryl ether ketones, ins special polyether ether ketones, polyamides, polya cetals, polyaryl ethers, polyethylene terephthalates, Polyphenylene sulfides, polysulfones, polyethersul phones, polyetherimides, polyamideimide, polyacrylates or phenolic resins.

6. Transmission according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first gear ( 6 ) has a smaller diameter than the second gear ( 10 ).

7. Transmission according to one of claims 1 to 6, characterized in that the first gear ( 6 ) of at least three circumferentially distributed second gears ( 10 ) is held.

8. Transmission according to one of claims 1 to 7, characterized in that the second gear ( 10 ) on a bearing journal ( 12 ) is rotatably mounted, wherein between the gear ( 6 ) and bearing journal ( 12 ) a Ril le ( 15 ) is formed .

9. Transmission according to claim 8, characterized in that the groove ( 15 ) extends helically.

10. Transmission according to one of claims 1 to 9, characterized in that the second gear ( 10 ) has at least one circumferential groove ( 16 ).

11. Transmission according to claim 10, characterized in that the groove ( 16 ) has a depth which corresponds to the depth of the teeth.

12. Transmission according to claim 10 or 11, characterized in that the second gear ( 10 ) from two gear parts ( 10 a, 10 b) is formed, which are separated by a spacer ( 10 c).

13. Transmission according to one of claims 1 to 12, characterized in that it is connected to a leak liquid connection ( 9 , 18 ) of the hydraulic machine 2 .

14. Transmission according to one of claims 1 to 13, characterized in that the first gear ( 6 ) is provided on one end face with a layer ( 17 ) of friction-reducing plastic.

15. Transmission according to one of claims 1 to 14, characterized in that the transmission is designed as a planetary gear, the first gear wheel ( 6 ) forming the sun gear and at least three second gears ( 10 ) are arranged in a planet carrier.

16. A transmission according to claim 15, characterized in that the first gear ( 6 ) rotatably connected to the shaft ( 9 ) of the hydraulic machine ( 2 ) and the planet carrier ( 11 ) rotatably connected to an output shaft ( 20 ) of the transmission.